Spring事务篇

作者: Snipers_onk | 来源:发表于2019-11-02 17:26 被阅读0次

写在最前

这些天看了一些关于Spring事务的文章，发现写的都很浅，基本上说一下事务特性和Spring事务传播行为就完事了，但是实际上事务不仅有这些，事务的来龙去脉没有讲清楚，具体原理也没有说。

现在最新Spring版本已经到了5.2.0，翻了下源码，事务这块核心代码和4.x版本变化不大，所以本文的源码使用了Spring-tx:4.2.5.RELEASE。

什么是事务

事务存在的目的

在日常开发中，我们在数据库中保存数据，在对数据库操作的过程中，为了使数据始终保持“正确”的状态，我们要对访问操作进行一些限制，以保证数据的完整性。

事务就是以可控的方式对数据进行访问的一组操作，为了保证事务执行前后，数据库中数据始终处于“正确”的状态，事务本身有4个限定属性，也就是事务常说的ACID属性。

原子性（Atomicity）

原子性指事务中所包含的全部操作是一个不可分割的整体，要不全部提交成功，只要有一个失败，要么就全部失败。
一致性（Consistency）

一致性指的是事务中所包含的操作不能违反数据库的一致性检查，数据在事务执行之前处于某个数据的一致性状态，那么在数据执行之后也要保持数据间的一致性状态。

最常用的例子就是银行转账，A给B转账，转账之前和转账之后两个账户的总额是不变的。
隔离性（Isolation）

事务的隔离性主要规定了各个事务之间相互影响的程度。隔离性主要面对数据的并发访问，并兼顾影响事务的一致性。当多个事务同时访问同一个数据时，不同的隔离级别决定了各个事务对数据访问的不同行为。一般事务的隔离级别有四种，从弱到强分别是Read Uncommitted，Read Committed，Repeatable Read和Serializable。
- Read Uncommitted
  
  Read Uncommitted是最低级别的隔离，直接效果就是一个事务可以读取另外一个事务没有提交的更新结果。Read Uncommitted是以较低的隔离来寻求较高的性能，其本身无法回避几下几个问题：
  - 脏读（Dirty Read）。如果一个事务对数据进行了更新，但事务还有提交，另一个事务就可以看到该事务没有提交的更新结果。这样造成的问题就是，如果第一个事务发生回滚，那么第二个事务在此之前看到的数据就是一笔脏数据。
  - 不可重复读取（Non-Repeatable Read）。如果同一个事务在整个事务过程中对同一笔数据数据进行读取，每次读取结果都不同。如果事务1在事务2的更新造作之前读取一次数据，在事务2的更新造作之后对同一笔数据又读取一次，两次结果是不同的。
  - 幻读（Phantom Read）。幻读是指同样一个查询，在整个事务多次执行后，查询到的结果集不一样。如果事务1在事务2的插入或删除之前读取一次数据，在事务2的插入或删除造作之后对同一笔数据又读取一次，两次结果集是不同的。
- Read Committed
  
  Read Committed是大部分数据库默认的隔离级别，在该隔离级别下，一个事务的更新操作提交之后，其他事务才可以读到该事务的更新结果。所以Read Committed可以避免脏读问题，但是无法避免不可重复读取和幻读。
- Repeatable Read
  
  Repeatable Read可以保证在整个事务的过程中，对同一笔数据的读取结果是相同的，不管其他事务是否同时在对同一笔数据进行更新，也不管其他事务对同一笔数据的更新提交与否。Repeatable Read避免了脏读和不可重复读，但是无法避免幻读。
- Serializable
  
  Serializable是最严格的隔离级别。所有事务操作都必须依次进行，可以避免所有问题，是最安全的隔离级别，但也是性能最差的隔离级别。
持久性（Durability）

事务的持久性是指，事务一旦提交，就会被持久的记录下来。

Java事务处理

在Java的事务场景中，事务处理操作会随着数据访问技术的不同而各异，我们不是使用专用的事务API来管理事务，而是通过当前数据访问技术提供的基于connection的API来管理事务，比如JDBC时Java平台访问关系型数据库最基础的API（伪代码）：

Connection connection = null;
try{
    connection.setAutoCommit(false);
    connection = dataSource.getConnection;
    ...
    connection.commit();
}finally{
    ...
    connection.close();
}

再比如我们使用Hibernate进行数据访问，就要使用Hibernate的Session进行数据访问时的事务管理。（伪代码）

Session session = null;
Transaction transaction = null;
try{
    sessionFactory = sessionFactory.openSession();
    transaction = session.beginTransaction();
    transaction.commit();
}finally{
    session.close():
}

由于不同的数据访问技术提供了不同的数据访问API来管理事务，这样会产生一些问题：

各种数据访问方式只提供了简单的事务API，但没有更高层次的抽象来帮助我们隔离事务与数据访问的过紧耦合。
事务处理过程中的异常应该都是不可恢复的，所以应该抛出unchecked exception，并且有一个统一的父类便于客户端处理。但现在没有一个统一的事务相关异常体系，我们需要捕捉特定API异常并处理。
对于开发人员，所谓事务的管理，最多也就是界定一下事务的边界，规定什么时候开始，什么时候结束。但没有一个统一的方式对事务进行管理。

Spring事务架构

Spring的事务框架理念的基本原则是：让事务管理的关注点与数据访问关注点相分离。

当业务层使用的抽象API进行事务界定的时候，不需要关心操作的事务资源是什么，对不同的事务资源管理由相应的框架核心来负责。
对数据访问层对数据进行访问时，只需要使用数据访问API进行数据访问，不需要关心当前事务资源如何参与事务或者如何参与事务，同样由框架负责。

以上两点清晰的分离出来之后，我们只要关心通过抽象后的事务管理API对当前事务进行界定。不管数据访问方式如何切换，事务管理的方式都不需要改变。

我们一般将事务管理放在Service层，而不是DAO层，是为了提高数据访问逻辑的可重用性，也可以再Service层根据相应逻辑决定提交事务或回滚，一般在业务方法中会调用多个数据访问的方法。

Spring事务接口

Spring事务抽象一共有3个主要接口，他们都在org.springframework.transaction包下。 PlatformTransactionManager是Spring事务框架的核心接口，它为应用程序提供事务边界的统一方式，它根据TransactionDefinition的定义来开启相关事务。TransactionDefinition负责定义事务相关属性，包括隔离级别、传播行为等。事务开启期间的事务状态由TransactionStatus负责，也可以通过TransactionStatus对事务进行有限的控制。下面对三个接口分别做介绍之前，先试着实现自定义的PlatformTransactionManager。

自定义PlatformTransactionManager

我们一般将事务管理放在Service层，而不是DAO层，是为了提高数据访问逻辑的可重用性，也可以再Service层根据相应逻辑决定提交事务或回滚，一般在业务方法中会调用多个数据访问的方法。以java.sql.Connection为例，在一个service方法中，不管调用几个Dao层方法，使用的都应该是同一个Connection，我们可以采用传递connection的方式。

public void serviceMethod(){
    Object txObject = transactionManager.beginTransaction();
    Connection conn = (Connection)txObject;
    dao1.doDataAccess(conn);
    dao2.doDataAccess(conn);
    transactionManager.commit(txObject);
}

但这样有一个问题，还是没有摆脱Connection，如果要换成Hibernate，就需要转成Session。传递Connection的理念是对的，更好的做法是在事务开始之前获取一个Connection，然后将这个Connection绑定到当前线程。在需要使用Connection的时候，从当前线程获取，事务提交后，解除和当前线程的绑定。

public class TransactionResourceManager {
    private static ThreadLocal resources = new ThreadLocal();

    public static Object getResources() {
        return resources.get();
    }

    public static void bindResources(Object resource){
        resources.set(resource);
    }

    public static Object unbindResource(){
        Object res = getResources();
        resources.set(null);
        return res;
    }
}

public class JdbcTransactionManager implements PlatformTransactionManager {

    private DataSource dataSource;
    public JdbcTransactionManager(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

    @Override
    public TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException {
        Connection conn;
        try{
            conn = dataSource.getConnection();
            TransactionResourceManager.bindResources(conn);
            return new DefaultTransactionStatus(conn,true,true,false,true,null);
        }catch (Exception e){
            throw new CannotCreateTransactionException("不能创建事务"+ e );
        }
    }

    @Override
    public void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException {
        Connection conn = (Connection)TransactionResourceManager.unbindResource();
        try {
            conn.commit();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @Override
    public void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException {
        Connection conn = (Connection)TransactionResourceManager.unbindResource();
        try {
            conn.rollback();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这样，在开始和结束时期间，Connection都可以通过TransactionResourceManager获得，Dao层也可以通过这种方式获取Connection进行数据访问了。

TransactionDefinition

事务属性

TransactionDefinition主要定义了有哪些事务属性可以指定，包括

事务的隔离级别

在TransactionDefinition定义了5个常量用于表示事务的隔离级别

//数据库默认的隔离级别
int ISOLATION_DEFAULT = -1;
//以下4中分别对应数据库中隔离级别
int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED;
int ISOLATION_READ_COMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED;
int ISOLATION_REPEATABLE_READ = Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ;
int ISOLATION_SERIALIZABLE = Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE;

事务的传播行为

事务的传播行为表示事务处理过程中，所跨越的业务对象将以什么样的行为参与事务。在TransactionDefinition中定义了7种事务传播行为

/*
默认的事务传播行为，如果存在当前事务，则加入，如果不存在事务，则创建一个新事务。
*/
int PROPAGATION_REQUIRED = 0;

/*
如果当前存在一个事务，则加入当前事务，如果不存在，则直接执行。
对于一些查询方法来说，PROPAGATION_SUPPORTS比较适合，如果当前方法被其他方法调用，而其他方法启动了一个事务，此行为可以保证当前方法加入当前事务，并洞察当前事务对数据资源所做的更新。其他传播方式则看不到更新，因为当前事务没有提交。
*/
int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;

/*
PROPAGATION_MANDATORY强制要求当前存在一个事务，如果不存在，则抛出异常。
*/
int PROPAGATION_MANDATORY = 2;

/*
不管当前是否存在事务， 都会创建一个新的事务。如果当前存在事务，会将当前事务挂起。如果某个业务对象不想影响外层事务，可以选择PROPAGATION_REQUIRES_NEW。
*/
int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;

/*
不支持当前事务，而是在没有事务的情况下执行。如果当前存在事务，则将当前事务挂起，但要看PlatformTransactionManager的实现类是否支持事务的挂起。
*/
int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;

/*
永远不支持事务，如果存在事务，则抛出异常。
*/
int PROPAGATION_NEVER = 5;

/*
如果存在事务，则在当前事务的一个嵌套事务中执行。与PROPAGATION_REQUIRES_NEW类似，但与PROPAGATION_REQUIRES_NEW创建的事务与原有事务为同一档次，在新事务运行时原有事务被挂起；PROPAGATION_NESTED创建的事务寄生在外层事务，地位比外层事务低，嵌套事务执行时外层事务也处于活跃状态。
*/
int PROPAGATION_NESTED = 6;

事务的超时时间

//默认为-1，不超时
int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
int getTimeout();

事务的只读属性

boolean isReadOnly();

事务属性实现类

TransactionDefinition 相关实现类

按照编程式事务场景和声明式事务场景划分为两个分支。DefaultTransactionDefinition 是 TransactionDefinition的默认实现类，它提供了各事务属性的默认值，并且通过它的setter方法，我们可以更改这些默认值。

    private int propagationBehavior = PROPAGATION_REQUIRED;
    private int isolationLevel = ISOLATION_DEFAULT;
    private int timeout = TIMEOUT_DEFAULT;
    private boolean readOnly = false;

TransactionTemplate是Spring提供的编程式事务管理的模板类，它直接继承了DefaultTransactionDefinition。所以我们可以通过使用TransactionTemplate本身提供事务控制属性。

public class TransactionTemplate extends DefaultTransactionDefinition
        implements TransactionOperations, InitializingBean {
    ...
    public PlatformTransactionManager getTransactionManager() {
        return this.transactionManager;
    }
    ...
}

TransactionTemplate是继承自TransactionDefinition的接口定义，主要面向使用Spring AOP进行声明式事务的场合。它在TransactionDefinition的基础上定义了rollbackOn接口方法，这样就可以指定抛出哪些异常可以回滚事务。

public interface TransactionAttribute extends TransactionDefinition {
    String getQualifier();
    boolean rollbackOn(Throwable ex); 
}

DefaultTransactionAttribute 相关实现类

DefaultTransactionAttribute 实现了TransactionAttribute接口，有两个直接子类Ejb3TransactionAttribute,RuleBasedTransactionAttribute。

RuleBasedTransactionAttribute允许我们同时指定多个回滚规则，这些规则以RollbackRuleAttribute或者NoRollbackRuleAttribute的List形式存在。

public class RuleBasedTransactionAttribute extends DefaultTransactionAttribute implements Serializable {
    private List<RollbackRuleAttribute> rollbackRules;
    
   /**
     * Set the list of {@code RollbackRuleAttribute} objects
     * (and/or {@code NoRollbackRuleAttribute} objects) to apply.
     * @see RollbackRuleAttribute
     * @see NoRollbackRuleAttribute
     */
    public void setRollbackRules(List<RollbackRuleAttribute> rollbackRules) {
        this.rollbackRules = rollbackRules;
    }
    
    public boolean rollbackOn(Throwable ex) {

        RollbackRuleAttribute winner = null;
        int deepest = Integer.MAX_VALUE;

        if (this.rollbackRules != null) {
            for (RollbackRuleAttribute rule : this.rollbackRules) {
                int depth = rule.getDepth(ex);
                if (depth >= 0 && depth < deepest) {
                    deepest = depth;
                    winner = rule;
                }
            }
        }

        // User superclass behavior (rollback on unchecked) if no rule matches.
        if (winner == null) {
            logger.trace("No relevant rollback rule found: applying default rules");
            return super.rollbackOn(ex);
        }

        return !(winner instanceof NoRollbackRuleAttribute);
    }
}

TransactionStatus

TransactionStatus接口定义整个事务处理过程中的事务状态，更多时候，我们在编程式事务中使用。

public interface TransactionStatus extends SavepointManager, Flushable {

    boolean isNewTransaction();

    //如果相应的PlatformTransactionManager支持Savepoint,则可以在当前事务中嵌套内联事务
    boolean hasSavepoint();

    //标记当前事务使其回滚
    void setRollbackOnly();

    boolean isRollbackOnly();

    void flush();

    boolean isCompleted();
}

TransactionStatus继承层次图

AbstractTransactionStatus

AbstractTransactionStatus是TransactionStatus的抽象实现，为继承的子类提供一些共同抽象部分代码。DefaultTransactionStatus是Spring框架中TransactionStatus的主要实现类，各个TransactionManager的实现，大都借助于DefaultTransactionStatus来记载事务信息。

PlatformTransactionManager

PlatformTransactionManager是事务抽象框架的核心组件，对事务界定进行统一抽象。接口方法如下：

public interface PlatformTransactionManager {
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
    void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
    void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

PlatformTransactionManager的实现类

整个PlatformTransactionManager抽象体系基于Strategy模式，由PlatformTransactionManager，具体的界定策略实现由具体的实现类负责，实现可以划分为面向局部事务和面向全局事务两个分支。

面向局部事务实现类

Spring为各种数据访问技术提供了现成的实现支持，如提供了实现类。根据这些实现类，在使用Spring框架进行事务管理的时候，只需要选择对应的PlatformTransactionManager的实现类即可。

技术访问技术	`PlatformTransactionManager`的实现类
JDBC/Mybatis	DataSourceTransactionManager
Hibernate	HibernateTransactionManager
JPA	JpaTransactionManager
...	...

面向全局事务实现类

待补充

剖析DataSourceTransactionManager

PlatformTransactionManager的实现类遵循统一的结构和理念，所以选择DataSourceTransactionManager作为切入点。但是有几个概念需要提前引入，因为后文会用到

transaction objet

transaction objet承载了当前事务的必要信息，PlatformTransactionManager实现类可以根据transaction objet所提供的信息来决定如何处理当前的事务。transaction objet的概念类似于JTA(Java Transaction API)规范中的javax.transaction.Transaction。
TransactionSynchronization

TransactionSynchronization是可以注册到事务处理过程的回调接口。它就像事务处理的事件监听器，当事务处理的某些规定时点发生时，会调用TransactionSynchronization上的一些方法来执行相应的回调，如在事务完成后清理相应的系统资源等。transaction objet的概念类似于JTA(Java Transaction API)规范中的javax.transaction.Synchronization。
TransactionSynchronizationManager

通过TransactionSynchronizationManager来管理TransactionSynchronization、当前事务状态以及具体的事务资源。比如java.sql.Connection或者hibernateSession需要绑定到线程，TransactionSynchronizationManager就是最终的目的地，更多的是对TransactionSynchronization的管理。

下图是PlatformTransactionManager的继承层次，从各个实现类的继承层次来看，Spring事务框架更多的依赖于模板方法模式。PlatformTransactionManager主要关注事务处理过程中的主体逻辑，具体和事务资源相关的处理由子类来实现。

PlatformTransactionManager继承层次

主要体现在以下几个方法中：

1. getTransaction

获取TransactionStatus

public final TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException {
    
    /*
    获取Object transaction，以判断是否存在当前事务。
    Object接受是因为此时不同的TransactionManager会返回不同的TransactionObject，
    比如DataSourceTransactionManager返回DataSourceTransactionObject。
    doGetTransaction()是模板方式，公开给子类去实现。
    */
    Object transaction = doGetTransaction();

    //检查TransactionDefinition，如果为空，则创建一个默认的DefaultTransactionDefinition
    if (definition == null) {
        // Use defaults if no transaction definition given.
        definition = new DefaultTransactionDefinition();
    }

    //判断当前是否存在事务，默认返回false，需要子类重写此方法
    if (isExistingTransaction(transaction)) {
        //如果存在事务，由此方法检查传播行为做出不同的处理并返回TransactionStatus
        return handleExistingTransaction(definition, transaction, debugEnabled);
    }

    // 检查默认事务过期时间
    if (definition.getTimeout() < TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT) {
        throw new InvalidTimeoutException("Invalid transaction timeout", definition.getTimeout());
    }

    // 如果不存在事务，抛出异常
    if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY) {
        throw new IllegalTransactionStateException(
            "No existing transaction found for transaction marked with propagation 'mandatory'");
    }
    //如果是以下几种传播方式，开启新事务
    else if (definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED ||
             definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW ||
             definition.getPropagationBehavior() == TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED) {
        //如果由注册的Synchronization,需要先将这些如果由注册的Synchronization挂起
        SuspendedResourcesHolder suspendedResources = suspend(null);
        if (debugEnabled) {
            logger.debug("Creating new transaction with name [" + definition.getName() + "]: " + definition);
        }
        try {
            boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() != SYNCHRONIZATION_NEVER);
            DefaultTransactionStatus status = newTransactionStatus(
                definition, transaction, true, newSynchronization, debugEnabled, suspendedResources);
            doBegin(transaction, definition);
            prepareSynchronization(status, definition);
            return status;
        }
        catch (RuntimeException ex) {
            resume(null, suspendedResources);
            throw ex;
        }
        catch (Error err) {
            resume(null, suspendedResources);
            throw err;
        }
    }
    else {
        // Create "empty" transaction: no actual transaction, but potentially synchronization.
        if (definition.getIsolationLevel() != TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT && logger.isWarnEnabled()) {
            logger.warn("Custom isolation level specified but no actual transaction initiated; " +
                        "isolation level will effectively be ignored: " + definition);
        }
        boolean newSynchronization = (getTransactionSynchronization() == SYNCHRONIZATION_ALWAYS);
        return prepareTransactionStatus(definition, null, true, newSynchronization, debugEnabled, null);
    }
}

2. rollback

public final void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException {
    //如果已经提交或者回滚，则证明事务已经完成，抛出异常
    if (status.isCompleted()) {
        throw new IllegalTransactionStateException(
            "Transaction is already completed - do not call commit or rollback more than once per transaction");
    }

    DefaultTransactionStatus defStatus = (DefaultTransactionStatus) status;
    processRollback(defStatus); //见下面方法
}

private void processRollback(DefaultTransactionStatus status) {
    try {
        try {
            //触发事件
            triggerBeforeCompletion(status);
            //如果是嵌套事务，则通过status释放SavePoint
            if (status.hasSavepoint()) {
                if (status.isDebug()) {
                    logger.debug("Rolling back transaction to savepoint");
                }
                status.rollbackToHeldSavepoint();
            }
            //如果是一个新事务，则调用子类的doRollback进行真正的回滚，doRollback是个抽象方法
            else if (status.isNewTransaction()) {
                if (status.isDebug()) {
                    logger.debug("Initiating transaction rollback");
                }
                doRollback(status);
            }
            //如果当前存在事务
            else if (status.hasTransaction()) {
                //rollbackOnly状态被设置，则带哦用子类的doSetRollbackOnly
                if (status.isLocalRollbackOnly() || isGlobalRollbackOnParticipationFailure()) {
                    if (status.isDebug()) {
                        logger.debug("Participating transaction failed - marking existing transaction as rollback-only");
                    }
                    doSetRollbackOnly(status);
                }
                else {
                    if (status.isDebug()) {
                        logger.debug("Participating transaction failed - letting transaction originator decide on rollback");
                    }
                }
            }
            else {
                logger.debug("Should roll back transaction but cannot - no transaction available");
            }
        }
        catch (RuntimeException ex) {
            triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_UNKNOWN);
            throw ex;
        }
        catch (Error err) {
            triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_UNKNOWN);
            throw err;
        }
        //触发事件
        triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_ROLLED_BACK);
    }
    finally {
        /*
        清理事务资源等一系列操作，包括：
        1.设置DefaultTransactionStatus为完成状态
        2.清理与事务相关的Synchronization
        3.释放事务资源，对于DataSourceTransactionManager来说，关闭数据库连接，接触对应数据的绑定。
        4.如果之前由挂起的事务，则恢复挂起的事务
        */
        cleanupAfterCompletion(status);     
    }
}

3. commit

提交事务

public final void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException {
    //如果事务已经完成，则抛出异常
    if (status.isCompleted()) {
        throw new IllegalTransactionStateException(
            "Transaction is already completed - do not call commit or rollback more than once per transaction");
    }

    DefaultTransactionStatus defStatus = (DefaultTransactionStatus) status;
    
    //如果设置了只读，则进行回滚,否则进行正常提交操作
    if (defStatus.isLocalRollbackOnly()) {
        if (defStatus.isDebug()) {
            logger.debug("Transactional code has requested rollback");
        }
        processRollback(defStatus);
        return;
    }
    //提前检测全局rollbackOnly标志，如果满足这两个条件则抛出异常
    if (!shouldCommitOnGlobalRollbackOnly() && defStatus.isGlobalRollbackOnly()) {
        if (defStatus.isDebug()) {
            logger.debug("Global transaction is marked as rollback-only but transactional code requested commit");
        }
        processRollback(defStatus);
        // Throw UnexpectedRollbackException only at outermost transaction boundary
        // or if explicitly asked to.
        if (status.isNewTransaction() || isFailEarlyOnGlobalRollbackOnly()) {
            throw new UnexpectedRollbackException(
                "Transaction rolled back because it has been marked as rollback-only");
        }
        return;
    }

    processCommit(defStatus);
}

private void processCommit(DefaultTransactionStatus status) throws TransactionException {
    try {
        boolean beforeCompletionInvoked = false;
        try {
            prepareForCommit(status);
            triggerBeforeCommit(status);
            triggerBeforeCompletion(status);
            beforeCompletionInvoked = true;
            boolean globalRollbackOnly = false;
            if (status.isNewTransaction() || isFailEarlyOnGlobalRollbackOnly()) {
                globalRollbackOnly = status.isGlobalRollbackOnly();
            }
            //如果status持有savePoint，则释放它。实际上为处理嵌套事务的提交
            if (status.hasSavepoint()) {
                if (status.isDebug()) {
                    logger.debug("Releasing transaction savepoint");
                }
                status.releaseHeldSavepoint();
            }
            /*
            如果为一个新事物，调用子类实现。对于DataSourceTransactionManager来说，
            事务的提交由connection来负责，所以会调用connection.commit();
            */
            else if (status.isNewTransaction()) {
                if (status.isDebug()) {
                    logger.debug("Initiating transaction commit");
                }
                doCommit(status);
            }
            // Throw UnexpectedRollbackException if we have a global rollback-only
            // marker but still didn't get a corresponding exception from commit.
            if (globalRollbackOnly) {
                throw new UnexpectedRollbackException(
                    "Transaction silently rolled back because it has been marked as rollback-only");
            }
        }
        catch (UnexpectedRollbackException ex) {
            // can only be caused by doCommit
            triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_ROLLED_BACK);
            throw ex;
        }
        catch (TransactionException ex) {
            // 如果rollbackOnCommitFailure设置为true，则需要在抛出异常时进行事务回滚。默认为false
            if (isRollbackOnCommitFailure()) {
                doRollbackOnCommitException(status, ex);
            }
            else {
                triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_UNKNOWN);
            }
            throw ex;
        }
        catch (RuntimeException ex) {
            if (!beforeCompletionInvoked) {
                triggerBeforeCompletion(status);
            }
            doRollbackOnCommitException(status, ex);
            throw ex;
        }
        catch (Error err) {
            if (!beforeCompletionInvoked) {
                triggerBeforeCompletion(status);
            }
            doRollbackOnCommitException(status, err);
            throw err;
        }

        // Trigger afterCommit callbacks, with an exception thrown there
        // propagated to callers but the transaction still considered as committed.
        try {
            triggerAfterCommit(status);
        }
        finally {
            triggerAfterCompletion(status, TransactionSynchronization.STATUS_COMMITTED);
        }

    }
    finally {
        /*
        做最后的清理工作，参照rolleback
        */
        cleanupAfterCompletion(status);
    }
}

还有两个模板方法没有列出来，分别是suspend()和resume()。源码注释写的很清楚，也很好理解，这里就不再贴出源码了。

使用Spring进行事务管理

编程式事务管理

使用编程式事务管理由两种方式，分别是直接PlatformTransactionManager或者使用TransactionTemplate。一般来说，Spring团队推荐使用TransactionTemplate进行编程式事务管理。

PlatformTransactionManager

只要为TransactionManager提供合适的实现，然后结合TransactionDefinition开启事务，最后根据TransactionStatus来回滚或提交事务，就可以完成对当前对象整个事务管理。

import org.apache.log4j.Logger;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;

import javax.annotation.Resource;
import javax.sql.DataSource;

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = { "classpath:spring/applicationContext.xml" })
public class TransactionTest {

    @Resource
    private PlatformTransactionManager txManager;

    @Resource
    private DataSource dataSource;
    private static JdbcTemplate jdbcTemplate;
    Logger logger= Logger.getLogger(TransactionTest.class);

    private static final String INSERT_SQL = "insert into student(name) values (?)";
    private static final String COUNT_SQL = "select count(*) from student";

    @Test
    public void testdelivery(){
        DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
        //事务的隔离级别
        def.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);
        //事务的传播行为
        def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED); 
        //设置超时
        def.setTimeout(20);
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def);
        jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
        int i = jdbcTemplate.queryForObject(COUNT_SQL,Integer.class);
        System.out.println("表中记录总数："+i);

        try{
            jdbcTemplate.update(INSERT_SQL, "1");
            txManager.commit(status);  //提交status中绑定
        }catch (RuntimeException e){
            txManager.rollback(status); //事务完成
            throw e;        //此处需要抛出异常，否则好像什么都没发生一样
        }

        i = jdbcTemplate.queryForObject(COUNT_SQL,Integer.class);
        System.out.println("表中记录总数：" + i);
    }
}

虽然PlatformTransactionManager 屏蔽了不同的事务管理API差异，但是缺点还是很明显的：需要自己对异常进行处理，在每个需要事务管理的地方，都会出现大量的重复代码。所以就有了TransactionTemplate这种更方便的编程式事务。

TransactionTemplate

TransactionTemplate对与PlatformTransactionManager相关的事务界定操作以及相关的异常处理做了模板化封装，开发人员更多的关注于通过相应的Callback接口提供具体的事务界定内容即可。Spring针对TransactionTemplate提供了两个Callback接口：TransactionCallback和TransactionCallbackWithoutResult,二者的唯一区别就是是否需要返回结果集。

使用TransactionTemplate进行事务管理的代码，看起来要比直接使用PlatformTransactionManager容易的多。

@Autowired
TransactionTemplate txTemplate;     //需要在xml文件中配置TransactionTeplate，这时才可以注入

public void xxxService{
    Object result1 = txTemplate.execute(new TransactionCallback<Object>() {
        public Object doInTransaction(TransactionStatus status) {
            //事务操作
            return new Object();
        }
    });

    Object result2 = txTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
        protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
            //事务操作
        }
    });
}

TransactionTemplate会捕捉TransactionCallback或者TransactionCallbackWithoutResult中抛出的unchecked Exception并回滚事务，然后将异常抛给上层处理。

如果事务没有任何问题，TransactionTemplate会为我们提交事务，唯一需要我们干预的就是某些情况下的回滚了。如果在操作过程中需要让事务回滚而不是最终提交，一般有两种处理方式：

事务抛出了unchecked exception，TransactionTemplate会自动回滚，如果为checked Exception，则需要在callback内部捕获，然后转义为unchecked exception抛出。

Object result2 = txTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
    protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
        try{
            //事务操作
        }catch(CheckedException e){
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
});

使用Callback接口公开的TransactionStatus将事务标记为 rollBackOnly。在TransactionTemplate最终提交事务时，检测到rollBackOnly被设置，则将提交事务更改为回滚事务。

Object result2 = txTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
    protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
      boolean needRoleBack = false;
        //事务操作
        if(needRoleBack)
            status.setRollbackOnly();
    }
});

对于事务中可能抛出checked Exception，既想回滚，又想以unchecked exception方式向上传播，可以在捕捉代码中设置 status.setRollbackOnly();

Object result2 = txTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
    protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
        try{
            //事务操作
        }catch(CheckedException e){
            //日志记录不能忽略，事务进行回滚，但是日志中如果没有任何异常信息。
            logger.warn("transaction is rolled back!" + e); 
            status.setRollbackOnly();
        }
    }
});

上面都是伪代码，下面代码贴上可运行的代码

@Test
public void testTransactionTemplate(){
    jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    int i = jdbcTemplate.queryForObject(COUNT_SQL,Integer.class);
    System.out.println("表中记录总数："+i);

    //构造函数初始化TransactionTemplate
    TransactionTemplate template = new TransactionTemplate(txManager);
    template.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);

    template.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
        @Override
        protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) {
            jdbcTemplate.update(INSERT_SQL, "1");
        }
    });
    i = jdbcTemplate.queryForObject(COUNT_SQL,Integer.class);
    System.out.println("表中记录总数："+i);
}

声明式事务管理

直接使用编程式事务管理的不足就是，需要将事务管理代码和业务逻辑代码写在一起。而声明式事务管理则可以避免这一点。声明式事务基于Spring AOP，我们只需要关注事务的横切关注点，所以我们完全可以为其提供相应的Advice实现，然后织入到系统中需要该横切逻辑的Joinpoint处。

我们只需要提供一个拦截器，在业务方法开始之前开启一个事务，当方法执行完成或异常退出的时候提交或者回滚事务。

public class PrototypeTransactionInterceptor implements MethodInterceptor {

    private PlatformTransactionManager txTransactionManager;

    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        Method method = invocation.getMethod();
        TransactionDefinition def = getTransactionDefinitionByMethod(method);   
        TransactionStatus status = txTransactionManager.getTransaction(def);
        Object result = null;
        try{
            result = invocation.proceed();
        }catch (Throwable t){
            if(needRollbackOn(t)){      
                txTransactionManager.rollback(status);
            }else{
                txTransactionManager.commit(status);
            }
        }
        return null;
    }
    //根据方法获取def
    TransactionDefinition getTransactionDefinitionByMethod(Method method){
        return null;
    }
    //是否需要回滚
    boolean needRollbackOn(Throwable t){
        return false;
    }
}

另外，还需要知道业务方法是否需要事务，和当抛出异常时如何处理，是否需要回滚。一般来说，可以写死在拦截器中，更好的办法是将这些配置信息放到XML文件中或Java注解的形式标注。

Spring提供了声明式事务管理的类TransactionInterceptor来代替上面我们自己定义的拦截器，所以，我们只需要决定使用XML方式还是注解的方式即可。

XML

Spring2.x以后提供基于XML Schema的配置方式，专门为事务管理提供一个单独的命名空间tx用于简化配置，底层使用的还是TransactionInterceptor。

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
                           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/context
                           http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/tx
                           http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop
                           http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <context:component-scan base-package="com.example"/>
    <context:property-placeholder location="classpath:spring/db.properties"/>

    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource">
        <property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test"/>
        <property name="user" value="root"/>
        <property name="password" value="root"/>
        <property name="driverClass" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
        <!--连接池中保留的最小连接数。 -->
        <property name="minPoolSize">
            <value>5</value>
        </property>
    </bean>

    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>

    <!-- 底层依赖自动代理机制 -->
    <aop:config>
        <aop:pointcut expression="execution(* com.example.*.service.impl.*.*(..))" id="pointcut"/>
        <!--<aop:advisor>定义切入点，与通知，把tx与aop的配置关联,才是完整的声明事务配置 -->
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pointcut"/>
    </aop:config>

    <!-- 通过tx指定的事务信息，需要Spring AOP的支持才能织入具体业务对象 -->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
        <tx:attributes>
            <!-- 
                name:需要事务管理的方法名称，可以使用*通配符
                propagation:事务传播行为
                isolution:事务的隔离度
                timeout：事务超时时间
                read-only:指定事务是否只读
                rollback-for：指定触发事务回滚的异常类型
                no-rollback-for：指定不触发事务回滚的异常类型
            -->
            <tx:method name="save*" propagation="REQUIRED" isolation="READ_COMMITTED" timeout="-1" read-only="false" no-rollback-for="" rollback-for=""/>
            <tx:method name="*" propagation="SUPPORTS"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

</beans>

Java注解

Spring定义了Transactional用于标注业务方法对应的事务，可以直接在注解标注到业务方法或业务方法所在的对象定义上。通过Transactional，可以指定与<tx:advice/>几乎相同的信息。

下面是Transactional的源码：

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Transactional {
    @AliasFor("transactionManager")
    String value() default "";
    @AliasFor("value")
    String transactionManager() default "";
    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;
    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
    int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;
    boolean readOnly() default false;
    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
    String[] rollbackForClassName() default {};
    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
    String[] noRollbackForClassName() default {};
}

Java注解具体使用如下，一般推荐在实现类上使用@Transactional，是因为CGLIB代理会遇到问题，因为它是基于类的代理，而不是基于接口。

@Service
@Transactional
public class UserService {
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED,readOnly = false,
            timeout = 20,isolation = Isolation.DEFAULT)
    public void printUser(){
        System.out.println("user print");
    }
}

只使用@Transactional标注并不会为方法带来事务的管理，因为它只是一个标志，需要在执行业务方法的时候，通过反射读取这些信息，并根据这些信息构建事务，这些底层逻辑不需要我们去写，通过在容器中指定下面这句配置即可，所有的工作交给Spring IOC容器搞定。

<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>

写在最后

本来没想写这么多的，最开始只想解决一个开发过程中调遇到的事务问题：在同一个业务类中，一个方法中调用另一个方法，没有开启新事务。

现在就很清晰了，原因是业务方法中的事务是IOC容器在方法执行前后去织入的，手动调用相当于没有走IOC容器，解决办法有多种，可以将业务方法写在其他业务类中，然后通过注入的方式调用；还可以从IOC容器中获取当前业务类对象，然后调用其方法，但是这种方式需要在配置中暴漏代理对象。

<aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/>

public void printUser(){
    System.out.println("user print");
    ((UserService)AopContext.currentProxy()).c();
}

public void c(){}

还可以通过注解去设置暴漏代理对象，翻了下源码，在4.2.5中没有该配置，在5.x版本中可以。

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)
public class AppConfig {
}

Spring事务篇

什么是事务

事务存在的目的

Java事务处理

Spring事务架构

Spring事务接口

自定义PlatformTransactionManager

TransactionDefinition

事务属性

事务的隔离级别

事务的传播行为

事务的超时时间

事务的只读属性

事务属性实现类

TransactionDefinition 相关实现类

DefaultTransactionAttribute 相关实现类

TransactionStatus

AbstractTransactionStatus

PlatformTransactionManager

PlatformTransactionManager的实现类

面向局部事务实现类

面向全局事务实现类

剖析DataSourceTransactionManager

1. getTransaction

2. rollback

3. commit

使用Spring进行事务管理

编程式事务管理

PlatformTransactionManager

TransactionTemplate

声明式事务管理

XML

Java注解

写在最后

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